一種用于循環(huán)強制油冷變壓器的冷卻系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于熱能交換領(lǐng)域，具體涉及一種用于循環(huán)強制油冷變壓器的冷卻系統(tǒng)，尤其適用于大型變壓器的散熱。
【背景技術(shù)】
[0002]變壓器在輸送電網(wǎng)中是一個重要且不可缺少的電力設(shè)備，對調(diào)節(jié)電網(wǎng)的電壓起到至關(guān)重要的作用。電力變壓器在使用中會產(chǎn)生鐵心損耗和繞組損耗，這些損耗將導(dǎo)致鐵心和繞組溫度升高。為了保證變壓器安全可靠運行，需將變壓器的繞組溫度、鐵心溫度和變壓器油的溫度限定在安全范圍以內(nèi)，故需對變壓器進行散熱冷卻。
[0003]目前電網(wǎng)上運行的變壓器大部分仍為油浸式變壓器，而且其中80%以上是采用自然油循環(huán)的冷卻方式。但是這種變壓器由于采用片式散熱器，使得自身橫向體積龐大，運輸及維修都很不方便，且片式散熱器散熱效率較低，變壓器經(jīng)常由于油溫過高，造成變壓器油絕緣性能下降、線圈老化甚至造成變壓器起火、爆炸等事故。因此，改進自然油循環(huán)冷卻變壓器的冷卻結(jié)構(gòu)、提高其卻效率，不論從節(jié)能降耗，還是延長變壓器的使用壽命、減少熱事故方面，都將帶來巨人的社會經(jīng)濟效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供了一種用于循環(huán)強制油冷變壓器的冷卻系統(tǒng)，進一步提高變壓器的安全運行性能，結(jié)合說明書附圖，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0005]一種用于循環(huán)強制油冷變壓器的冷卻系統(tǒng)，包括變壓器油箱14、布置在地上的上冷卻器和布置在地下的下冷卻器，上冷卻器上集油箱1通過向下輸油管2與變壓器油箱14上方相聯(lián)通，變壓器油箱14下方通過分流管13與下冷卻器上集油箱11相聯(lián)通，所述下冷卻器下集油箱9通過向上輸油管4與上冷卻器下集油箱19相聯(lián)通，所述冷卻系統(tǒng)形成循環(huán)回路。
[0006]所述向上輸油管4的外側(cè)與土壤層17之間設(shè)有冷卻氣道6，所述冷卻氣道6的下方與下冷卻器等高的位置安裝有引風(fēng)機7，所述引風(fēng)機7上方的冷卻氣道6上設(shè)有“L”形的重力式熱管5，為了保證冷卻氣道的充分冷卻，在其每一面布置3X 10根重力式熱管5，受熱膨脹的空氣從上方壁面開口進入冷卻氣道6，通過重力式熱管5吸熱，被冷卻的空氣通過引風(fēng)機7吹出對下冷卻器進行冷卻。
[0007]所述變壓器油箱14外表面周圍安裝有冷卻圓環(huán)。
[0008]所述變壓器油箱14的上部設(shè)有帶孔的擋板16。
[0009]所述上冷卻器下集油箱3的入口處裝有速度傳感器18，檢測流經(jīng)的冷卻油流速。
[0010]所述下冷卻器上集油箱11的入口處裝有溫度傳感器12，檢測流經(jīng)的冷卻油溫度。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:
[0012]1、采用本發(fā)明技術(shù)方案不論夏天還是冬天都能起到很好的換熱冷卻變壓器效果;
[0013]2、將產(chǎn)生噪音的油栗、引風(fēng)機埋入地下，避免了噪聲污染；
[0014]3、利用簡單便宜的重力熱管降低冷卻氣道溫度；
[0015]4、減少占地、節(jié)約能源；
[0016]5、符合生態(tài)城市設(shè)計理念，滿足都市美容的迫切需要。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖中:
[0019]1、上冷卻器上集油箱；2、向下輸油管；3、上冷卻器下集油箱；4、向上輸油管；5、L形重力式熱管；6、冷卻氣道；7、引風(fēng)機；8、支座；9、下冷卻器下集油箱；10、油栗；11、下冷卻器上集油箱；12、溫度傳感器；13、分流管；14、變壓器油箱；15、冷卻圓環(huán)；16、擋板；17、土壤層；18、速度傳感器；19、上冷卻器下集油箱；20、冷卻器輸油管。
【具體實施方式】
[0020]為了詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案，結(jié)合說明書附圖，對本發(fā)明的【具體實施方式】闡述如下:
[0021]如圖1所示，本發(fā)明提供了一種用于循環(huán)強制油冷變壓器的冷卻系統(tǒng)，包括變壓器油箱14、布置在地上的上冷卻器和布置在地下的下冷卻器，兩個冷卻器分別布置在地上與地下，是使高溫變壓器冷卻油分別經(jīng)過兩次冷卻，從而使變壓器散熱效果更好。
[0022]上冷卻器上集油箱1通過向下輸油管2與變壓器油箱14上方相聯(lián)通，變壓器油箱14下方通過分流管13與下冷卻器上集油箱11相聯(lián)通，所述下冷卻器下集油箱9通過向上輸油管4與上冷卻器下集油箱19相聯(lián)通，所述冷卻系統(tǒng)形成循環(huán)回路。
[0023]換熱的效果主要由變壓器冷卻油的溫度與油的流速確定的。采用此種方案不論夏天(地下冷卻器其主要冷卻作用)還是冬天(地上冷卻器起主要冷卻作用)都能起到很好的換熱冷卻變壓器效果。其主要原理是冬天地上溫度低，熱的冷卻油經(jīng)過地下冷卻器初步冷卻后，經(jīng)過向上輸油管4輸送到地上冷卻器冷卻后進入變壓器集油箱14形成冷卻循環(huán)。夏天地下溫度較低，熱的油主要是經(jīng)過地下冷卻器冷卻。經(jīng)過向上輸油管4輸送到地上冷卻器冷卻后進入變壓器集油箱14形成冷卻循環(huán)。
[0024]如圖1所示，所述向上輸油管4的外側(cè)與土壤層17之間設(shè)有冷卻氣道6，所述冷卻氣道6的下方與下冷卻器等高的位置兩邊安裝有引風(fēng)機7，所述引風(fēng)機7上方的冷卻氣道6上設(shè)有“L”形的重力式熱管5，地下空間溫度上升后，空氣膨脹上升，從上方壁面開口進入冷卻氣道6，熱空氣進入冷卻氣道6后，通過“L”形重力式熱管5根部吸熱，然后通過安裝在下方與冷卻器等高度的地方的引風(fēng)機7將冷卻的空氣引入到密閉的地下空間，從而形成氣流的循環(huán)。而重力式熱管5吸收的熱量通過稀松的導(dǎo)熱系數(shù)很大的土壤層17降溫。從而可以保證進入冷卻氣道6的熱空氣能夠充分冷卻。被冷卻的空氣分別從兩邊的引風(fēng)機7中吹出來對下冷卻器進行冷卻。
[0025]待冷卻的變壓器放置在密閉的變壓器油箱14中，為了加強其散熱量，在其周圍安裝有很薄的冷卻圓環(huán)15。冷卻圓環(huán)15增加了變壓器油箱14的散熱面積，冷卻圓環(huán)15的熱量主要通過對流傳熱由受熱膨脹的空氣帶走。
[0026]所述變壓器油箱14的上部設(shè)有帶孔的擋板16，向下輸油管2輸入的油只能經(jīng)過中間的小孔流下，使經(jīng)過冷卻的油將變壓器充分冷卻。此外，變壓器油箱14下部安裝的分流管(13)，為5X5矩陣排列，分流管的設(shè)置，增加了流動阻力，降低變壓器冷卻油流速以及增加換熱面積。它們都能適當(dāng)降低變壓器冷卻油的流速，保證充分冷卻變壓器。
[0027]所述上冷卻器下集油箱3的左側(cè)入口處裝有速度傳感器18，檢測流經(jīng)的冷卻油流速。根據(jù)冷卻油流速來修正油栗功率，防止變壓器冷卻油流速過快，導(dǎo)致冷卻效果不好。
[0028]所述下冷卻器上集油箱11的中間位置入口處裝有溫度傳感器12，檢測流經(jīng)的冷卻油溫度。通過測量流經(jīng)地下冷卻器上油箱11的冷卻油溫度控制油栗輸出功率的大小。當(dāng)溫度傳感器12檢測到的溫度高于某一溫度時，油栗10的輸出功率增加。從而保證當(dāng)變壓器溫度升高時，冷卻器中的冷卻油的流速增大，從而更好的降低變壓器溫度，保證變壓器安全運行。
[0029]循環(huán)強制油冷變壓器的換熱效果主要由變壓器冷卻油的溫度與油的流速確定的。采用本發(fā)明的技術(shù)方案，不論夏天(地下冷卻器其主要冷卻作用)還是冬天(地上冷卻器起主要冷卻作用)都能起到很好的換熱冷卻變壓器效果。其主要原理是冬天地上溫度低，熱的冷卻油經(jīng)過地下冷卻器初步冷卻后，經(jīng)過向上輸油管4輸送到地上冷卻器冷卻后進入變壓器集油箱形成冷卻循環(huán)。夏天地下溫度較低，熱的油主要是經(jīng)過地下冷卻器冷卻。經(jīng)過向上輸油管4輸送到地上冷卻器冷卻后進入變壓器集油箱形成冷卻循環(huán)。
【主權(quán)項】
1.一種用于循環(huán)強制油冷變壓器的冷卻系統(tǒng)，其特征在于: 包括變壓器油箱(14)、布置在地上的上冷卻器和布置在地下的下冷卻器，上冷卻器上集油箱⑴通過向下輸油管⑵與變壓器油箱(14)上方相聯(lián)通，變壓器油箱(14)下方通過分流管(13)與下冷卻器上集油箱(11)相聯(lián)通，所述下冷卻器下集油箱(9)通過向上輸油管(4)與上冷卻器下集油箱(19)相聯(lián)通，所述冷卻系統(tǒng)形成循環(huán)回路。2.如權(quán)利要求1所述一種用于循環(huán)強制油冷變壓器的冷卻系統(tǒng)，其特征在于: 所述向上輸油管(4)的外側(cè)與土壤層(17)之間設(shè)有冷卻氣道￠)，所述冷卻氣道(6)的下方與下冷卻器等高的位置安裝有引風(fēng)機(7)，所述引風(fēng)機(7)上方的冷卻氣道(6)上設(shè)有“L”形的重力式熱管(5)，受熱膨脹的空氣從上方壁面開口進入冷卻氣道(6)，通過重力式熱管(5)吸熱，被冷卻的空氣通過引風(fēng)機(7)吹出對下冷卻器進行冷卻。3.如權(quán)利要求1所述一種用于循環(huán)強制油冷變壓器的冷卻系統(tǒng)，其特征在于: 所述變壓器油箱(14)外表面周圍安裝有冷卻圓環(huán)。4.如權(quán)利要求1或3所述一種用于循環(huán)強制油冷變壓器的冷卻系統(tǒng)，其特征在于: 所述變壓器油箱(14)的上部設(shè)有帶孔的擋板(16)。5.如權(quán)利要求1所述一種用于循環(huán)強制油冷變壓器的冷卻系統(tǒng)，其特征在于: 所述上冷卻器下集油箱(3)的入口處裝有速度傳感器，檢測流經(jīng)的冷卻油流速。6.如權(quán)利要求1或5所述一種用于循環(huán)強制油冷變壓器的冷卻系統(tǒng)，其特征在于: 所述下冷卻器上集油箱(11)的入口處裝有溫度傳感器，檢測流經(jīng)的冷卻油溫度。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于循環(huán)強制油冷變壓器的冷卻系統(tǒng)，包括變壓器油箱、布置在地上的上冷卻器和布置在地下的下冷卻器，上冷卻器上集油箱通過向下輸油管與變壓器油箱上方相聯(lián)通，變壓器油箱下方通過分流管與下冷卻器上集油箱相聯(lián)通，所述下冷卻器下集油箱通過向上輸油管與上冷卻器下集油箱相聯(lián)通，所述冷卻系統(tǒng)形成循環(huán)回路。向上輸油管的外側(cè)與土壤層之間設(shè)有冷卻氣道，其內(nèi)安裝有引風(fēng)機和“L”形的重力式熱管。本發(fā)明不論夏天還是冬天都能起到很好的換熱冷卻變壓器效果，且避免了噪聲污染，減少占地，節(jié)約能源。
【IPC分類】H01F27/14, H01F27/22, H01F27/08
【公開號】CN105261450
【申請?zhí)枴緾N201510701973
【發(fā)明人】金英愛, 曹曉峰, 蔣志鵬, 劉研
【申請人】吉林大學(xué)
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年10月23日